Natural polyphenol-based metal nanomaterials for the treatment of antibiotic-resistant bacterial infections
Natuurlijke, op polyfenolen gebaseerde metaalnanomaterialen voor de behandeling van antibioticaresistente bacteriële infecties
Bacteriële infecties vormen een grote wereldwijde uitdaging voor de gezondheidszorg, met name door de opkomst van resistente bacteriën. Deze bacteriën veroorzaken een breed scala aan klinische aandoeningen, van huidinfecties tot inwendige infecties zoals peritonitis, longontsteking en sepsis. Metalen nanomaterialen worden steeds meer erkend als veelbelovende antibacteriële middelen vanwege hun unieke fysische- en chemische eigenschappen, die sterke antibacteriële eigenschappen bieden tegen resistente bacteriën.
In tegenstelling tot traditionele antibacteriële therapieën veroorzaken metalen nanomaterialen zelden resistentie aangezien ze meerdere antibacteriële mechanismen hebben om bacteriën te doden. Ze vernietigen bacteriën door bacteriële cellen direct te beschadigen of oxidatieve stress te genereren en zijn bewezen effectief. Traditionele methoden voor de synthese van metalen nanomaterialen brengen echter veiligheids- en toxiciteitsproblemen met zich mee vanwege het gebruik van organische oplosmiddelen, waardoor hun potentieel voor klinische toepassing wordt beperkt. Biosynthesemethoden, waarbij planten als reductiemiddel of ligand worden gebruikt, bieden milieuvriendelijke en biocompatibele benaderingen voor de synthese van metalen nanomaterialen.
Het doel van dit proefschrift van Yaran Wang is dan ook om nieuwe antibacteriële middelen te ontwikkelen als alternatief voor antibiotica om resistente bacteriële infecties te bestrijden, zowel in vitro als in vivo, met behulp van een eenvoudige groene synthesemethode. Om dit te bereiken, werden twee nieuwe antibacteriële middelen, ellaginezuur-gemodificeerde gouden nanodeeltjes (EA-AuNPs) en een bimetalen-fenolisch raamwerk (Que-Fe-CeMPF), ontwikkeld als potentiële alternatieven voor antibiotica bij de bestrijding van resistente bacteriële infecties, met behulp van een eenvoudige, milieuvriendelijke synthesemethode. Beide metalen nanomaterialen vertoonden een zeer effectieve antibacteriële werking zonder bacteriële resistentie te induceren, wat wordt toegeschreven aan hun multimodale antibacteriële mechanismen. In muismodellen met bacteriële infecties toonden zowel EA-AuNPs als Que-Fe-CeMPF een superieure therapeutische werkzaamheid aan in vergelijking met traditionele antibiotica.